12.UZDATNIANIE WODY: 1)ZMIĘKCZANIE: a)tw przemijaj: usuwanie termiczne tw przez ogrzanie pow 40C, nast. term rozkl wodorowegl Ca i Mg i wytracenie oboj weglanow Ca i Mg, b)chem: pol na straceniu lub wiaz w kompleksoqwe zw jonow Ca i Mg przy pomocy reagentow, wapno straca kw weglany Ca i Mg i wiaze wolne Co2, soda usuwa się tw stala, 1etap: powst trudno rozp osadow CaCO3 i MgCO3, 2etap: krystaliz CaCO3 i narastanie krysztalow które sa zatrzym na filtrze. Fosforanami straca się praktycznie nierozp fosforany Ca i Mg. Powst Ca(HCO3)2 w wyzszych t rozkl się tworzac weglan sodowy, które może likwidowac tw niewegl. P wydajniejszy niż wapno i soda, nie koroduje blachy, zapobieg tworzeniu się kamienia. c) FIZ-CHEM. Jonity (ciala stale nierosp w H2O, maja zdolnosc wymiany wlasnych jonow z jonami otaczajacego je roztw elektrolitu); Wł wymieniaczy jonowych: gestosc 1,4g/cm3 kationitu, wytrz mech, odpornosc chem i term, selektywn, stopien usieciowania i porowatosc. Zmiekcz za pomoca jonitow jest najprostszym spos uzdatniania, pol na usunieciu z H2O jonow Ca i Mg przez wymiane ich na jony zas kationitu w formie sodowej,*odsalanie H2O-usuw najpierw kationow potem anionow dzieki przepuszczaniu ich przez zloze kationowe w formie wodorowej Demineralizacja-usuwanie wszystkich jonow bez SiO2 i CO2, SCHEMAT: ukl do demin skla się z 2 kolumn polacz szeregowo i wypelnionych kolejno silnie kw kationitem i slabo zas anionitem. Ukl jest uzupelniony desorberem CO2 i kolumna buforowa wypelniana zazw slabo kw kationitem, co pozwala na osiagniecie wody o pH 0k 7 przez calyczas trwania proc; Dejonizacja-us wszystkich jonow. SCEMAT: ukl skla się z dwoch kolumn pol szeregowo: K wypelnio silnie kw kationitem w formie wodorowej, A1 wypelnionej silnie zas anionitem. W celu odciazenia A1 wlacza się jeszcze jedna kolumne A wypeln slabo zas anionitem. Wówczas, zloze A1 sluzy do odkrzemiania. By ukl był bardziej ekonom wlaczamy dodatk K1 wypelnione sl kw kationitem ); 2)ODZELAZIANIE, a)napow i filtr: Fe jako Fe(HCO3)2 ulega hydrol i utl w czasie napow. W wyniku hydrol CO2 uchodzi do atm. W czasie napowietrz O2 rozp sie w H2O i utl Fe. Stracajacy się Fe(OH)3 odfiltrowuje się; b)napow i nawapn: gdy zw Fe sa poch nieorg. Pol na dodaw wody wapiennej bezposr po napowietrz. c)koagulacja: gdy Fe wyst w postaci zw koloid, koloidowych zw org, drobnych zawiesin Fe(OH)2 i Fe(OH)3 i FeS. Stos się koagulanty (FeCl3), przy czym pH srod 5,7 do 7,5.
13. 3)ODMANGANIANIE: pol na hydrol Mn2+ do Mn4+ w srod zas. Wytracajacy się Mn(OH)4 przechodzi w tzw brunatniak. Met: napow z nawapn i filtr, przepuszczanie przez kationit mangan, koagulacja, filtrowanie przez aktywne zloze. 4)DEZYNF: usuw bakt chorob. Sa one czesciowo usuniete w proc koagul i filtr. Met: a)fiz: ogrzew, nasw UV, stos filtrow ceramicznych, oddzial ultradzwiekami, b)chem: dodatek przewazne silnych utleniaczy, które ult subst zaw w protoplazmie kom bakterii. zanieczyszcz wode. MET: *ozonow, zalety: duza akt utl ozonu, niepozost prod ubocznych, wplyw korzystnie na cechy organolept. Wada: krotkotrw dzial zabiegu i wys koszt. *chlorow: Cl w odp ilosci usuwa obce posmaki, ulatwia us Fe i Mn, zapobieg korozji, usuwa sluz z urzadzen, ulatwia mycie. JONITY: PODZIAL: 1)org i nieorg, dziala się na nat, polsynt i synt. 2) a)kationity (-SO3, -COO-, -N(CH2COO-)2, -PO32-, sa sl i silno kw, b)anionity -NR3+, NRH2+, -PR3+, silno i slabo zas. 3)mono i polifunkcyjne. 4)poimeryzacyjne i polikondensacyjne; ZAST: prod metabolitow np. kw mlekowego z serwatki. PRZEBIEG WYMIANY JONOW: np. NaCl. Na+ sa wymieniane w gornej warstwie zloza. Po calk obsadzeniu gr funkc wymieniacza, gorne jego warstwy tworza tzw strefe powymienna. W dol kolumny splywa r-r ubozszy w wymieniane jony i kontakt się zawsze ze swiezymi warstwami jonitu (strefa wymian wlasciwej). Proces wymian jonow przebiega przy max roznicy stez, gdyz w dolnych warstwach zloza (strefa przedwymienna) stez wymienianego jonu wynosi 0. w miare przepuszczania roztworu przez kolumne nastepuje przesuwanie się strefy wymiany ku dolowi. Jeżeli nastapi rownowaga przy przewadze wymienianego jonu w roztworze, pojawi się on w wycieku z kolumny (punkt przebicia, na którego podst okresl jest robocza zdolnosc wymienna) ROZDZIAL: SEDYMENT- pol na samoczynnym rozwarstw się zawiesin wskutek roznic gest czast zawieszonych w stos do gest osrodka dyspersyjnego ( wody, soku kom). Proces charakt się niska sprawnoscia, nie pozwala na wydziel z ukl niejednor czast o znacznym stopniu rozdrobienia.np.: oddz wody owocowej z surowego mleczka krochmalow.
14. FLOTACJA- proc odwrotny do sed, stos do zageszcz osadow w oczyszczaln i usuwania tl. Osad wyplywa ku gorze a woda oddziela się. F uzyskuje się przez podgrzanie osadu do 35C bądź wprowadz do osadu powietrza pod cisn. Rodz: wysokocisn (malo przydatna), niskocisn, elektrofl (elektroliza sciekow). FILTR- proc rozdz ukl niejednor ( czast fazy rozproszon od cieczy stanowiacej faze rozpraszaj). Oddz faz- przeplyw cieczy przez pow porowata pod wplywem roznicy cisn. Predkosc zal od: wl przegrody porowat, wl osadu (scisliwosci, porowat), T, cisn. Rodz: izobar (stale cisn po obu stronach warstwy), wytw prozni bo obu str filtratu. np.: oddz zanieczysz mech od mleka, wydz z piwa zawiesin i kom drozdzy, filtracja wody. WIROW- rozdzial pod dzial sily odsrod mieszan niejednor cial. DESTYLACJA: 1)Pr. Raoulta: preznosc pary nasyconnej rozp nad roztworem (p) jest rowna preznosci pary nad czystym rozp (p0), pomnozonej przez ulamek molowy rozp w r-rze (n0). Spelnia się gdy: w r-rach nie zach rcj chem ani asocjacja czast, rozmiary czast skl sa zblizone, sily przyciag miedzy rowno i roznoimiennymy czast sa rowne, czast skl nie sa polarne i nie ulegaja adsorbcji na pow r-ru (mieszaniny doskonale). 2)I Pr. Konowalowa: para wzbogaca się w skl b lotny, który pow wzrost preznosci pary nad ciecza, czyli obniza jej temp wrzenia 3)II Pr Konowalowa: punktowi maksimum na krzywej preznosci pary odpowiada punkt minimum na krzywej temp wrzenia, a min na krzywej przenosci pary, odp max na krzywej temp wrzenia. Tym punktom odpowiadaja miesz wrzace w stelej temp (azeotropowe o jedn skl pary i cieczy) ) EKSTRAKCJA- 1) Prawo podz Nernsta: subst rosp w 2 cieczach nie mieszajac się ze soba w stanie rownowagi dzieli się miedzy nimi w staly stos okreslonym wsp podzialu, 2)wsp podzialu- staly w stalej temp, nie zalezy od stezenia i obecn innych subst. W praktyce sa odstepstwa (przyczyny: czesciowa wzajemna rozp rozpuszcz polar i niepolar, zmiany predkosc rozpuszcz zach wskutek solwatacji, asoscjacji, dysocjacji, reakcji kompleksowania) 3)wsp selektywnosci- stos wsp podzialu skl B mieszaniny w danym rozpu do wsp podzialu skl A miesza w danym rozp. Gdy=1 ekstrakcja nie zajdzie, gdy>1 zachodzi latwo, CECHY ROZP: inna niż sur gestosc, mala rozpuszcz w sur i rafinacie, duza selektywnosc, wysoki wsp podzialu, wys wsp dyfuzji, wys wsp wzglednej lotnosci w stos do skl sur, niskie cieplo wlasciwe i ciepl parowania, waskie granice wrzenia, nieszkodliwe dla zdrowia
15.INTENSYFIKACJA: rozdrabnianie, kondycjonowanie (tylko do nasion roslin oleistych, pol na podgrzaniu uprzednio rozdrobnio i nawilz sur a nast. wysuszeniu do okresl wilgot), wymuszenie ruchu burzliw rozp, stos przeciwprad kierunku przeplywu rozp względem sur, podwyz temp, duza il rozp, duza predkosc przeplywu. EKSTR PLYNAMI NADKRYT: w punkcie kryt ciecz i para maja takie same wlasc, pow tego punktu gaz nie ulega skroplenia niezal od cisnienia. Właściwości fiz-chem posrednie miedzy gaz i ciecz: wieksza zdolnosc rozp, duza gestosc i dyfuzyjnosc, niska lepkosc. Latwo usuw z prod, mozliwosc regul selekt i rozp przez zmiane temp i p w obszarze nadkrytycznym lub przez dodatek porywacza. Stos do usuw kofeiny z kawy i herb, do prod substytu chmielu w piwowarskim. Zalety: duza wydajnosc, mala energochlonn, dobra jakosc prod. Q10: ile razy zmieni się predk reakcji spow zmiana temp o 10C. MIN BOTULINOWE-kryterium skutecznosci steryl prod niekwasnych, może przezyc 1 przetrw Clostridum B. na 1012 puszek. 112-130C przez 20-60 min. UPERYZACJA: rodzaj ster przeplywoej ciaglej, wyjalawianie cieklych prod mlecza. Jest to natychmiastowe ogrzanie do temp 135-150C za pomoca pary, kilka sekund, szybkie ochlodzenie do 80C przez red cisnienia. APERTYZACJA: w prod konserw, wazny jest czas podgrzewania ale tez czas ogrz i temp. Zbyt krotkie czasy podgrzewania i chlodzenia konserw pow mech uszk opakowan i bombaz techn. WSP REKT K-stos wsp okreslonego skl do wsp lotnisci alko et.K>1destylat ma wiecej zanieczysz niż surowiec-przedgony; K<1mniej zaniecz-niedogony. rcji EMULSJA- makroskopowo jednorodny ukl dyspresyjny dwoch nie mieszaj się ze soba cieczy. Jedna wyst w postaci drobnych kuleczek(faza zdyspergowana) a druga w ktorej kul sa zawieszone(dyspergujaca). wart „Z”-wplyw temp na czas niszczenia kom charakt wart wsp efektu steryl, wyzn z krzywych smierci cieplnej okreslajacych rlacje miedzy czasem ogrzew a temp. Z okr wzrost temp w C potzrebny do 10-krotnego skrocenia czasu ogrzewania OPERACJE CIEPLNE: podgrzewanie (tech serow), gotow, blansz (cel: inaktyw oksydaz na pow prod- ciemnienie prod, usuniecie z prod powietrza, inakt pow mikroflory wegetat, pow denat bial- wyciek), rozparzanie (surowce roslinne, para o T= 140C, cel: uplynnienie prod- rozklad wielocukrow, inakt en, mikroflory i usuniecie powietrza), prazenie (na sucho, T= 150-250C w prazniach, cel- wytworz zw barwnych i aromat; do karmelu, uzywek), smazenie (cel: czesc usuniecie wody, nadanie prod atrakcyjnych cech sensor), pieczenie (piekarnictwo).
16.CZYNN WPLYW NA PRZEZYW DROB: D65 <1 dla wieksz bakt, wiek i stadium rozwoju, srodow, T inkubacji, zaw wody w kom( podsuszone oporniejsze). IZOLATY BIALKOWE: bialka ekstrahujemy r-rami zas o ph 5-7, temp 55-60C, czas do 2h. W srod o takim ph nastepuje rozp bialka, mech rozdzial faz (rafinat odziel od ekstraktu), wytracenie bialek z ekstraktu, wirowanie, przemycie kilkakrot woda, wodny roztw etanolu (usuniecie barwnikow); EKSTR ENZYMU; rozdrob sur, temp stos do 40C do 30 min, nadmiar rozp w stos do sur może wynosic 500%, dializa, krystalizacja (oczyszczaniea) WODA WSKAŹNIKI JAKOSCI: 1) organolept: smak i zapach 2) fiz: T, przezroczyst, mętność, barwa 3) mikrobiol: OLDrob i miano coli 4) chem: a) odczyn( 6,8- 7,3),b) tw (zaw. Jonow Ca i Mg. Jednostka: 1 miligramorowaznik Ca2+ lub Mg+ w 1 dm3 wody. 1N=il g CaO w 100dm3. Rodzaje: wapn,magnez,węglan,przemijaj- usuwanie przez zagotow Ca(HCO3)2= CaCO3+ CO2 + H2O, stala, ogolna. Wody: miękkie- do 10N, sr tw- 10-15N, tw- 15-30, b tw-pow 30N.) zas (wobec fenoloftal bedaca miara zaw jonow wodorotl i węglan oraz zas wobec oranzu metyl spowodow obecnością wodorowego.),c) utlenial, d) pozostałość po odparow, e) zaw zw. Azot ( świadczy o zanieczyszc wody prod rozkładu azotow subst organicznych),f) zw Fe , Mn, Si, i soli( chlorki i siarcz wykazuja dzial korodujące na konstrukcje betonowe i stalowe urządzeń, duza zaw wpływa zle na smak wody); zaw rozpuszcz gazow i innych pierw. . DEST CZAST (molekularna): stosuje się do rozdzielenia mieszanin związków o dużym ciężarze cząsteczkowym, nieodpornych na działanie wyższych tem i tlenu z powietrza. Podstawową rolę odgrywają: niskie ciśnienie, grubość warstwy destylującej oraz odległość i położenie powierzchni kondensacyjnej w stosunku do powierzchni parowania oraz sprawne usuwanie substancji ubocznych. Trzeba ustawic powierzchnie kondensacyjna rownolegle do pow parowania. Odleglosc pow powinna być nieco mniejsza od sr drogi swob czast. Urzadzenia walcowe DEST PROSTA: pol na ogrzew miesz cieczy do wrzenia pod stałym p i skropleniu powst oparów. W dest prostej z deflegmatorem destylat zaw więcej skł wrzącego. W tej met następuje częściowe skroplenie pary zaw skł niżej wrzący, wskutek czego pozostająca faza wzbogaca się w skł wyżej wrzący. Częściowe skraplanie zach w deflegmatorze poł ze zmianą skł faz to deflegmacja.
17. DEST WIELOKROTNA(REKT): przy częśc odparowaniu miesz cieczy i częśc skropleniu oparów można stosunk dokładnie rozdziel ciecze, jeżeli różnica temp wrzenia skł jest znaczna. Gdy w skł miesz wchodzi kilka cieczy o zbliż temp wrzenia dokładny rozdział cieczy jest możliwy jedynie wówczas gdy czynność odparowywania i skraplania oparów powtórzymy wielokrotnie. W tej destylacji siłą napędową jest różnica temp t1-t2 wyw różnicą między stęż niżej wrzącego skł w kolejnych kotłach. DEST PROSTA POD ZMNIEJSZ P: podczas dest miesz cieczy pod zmniejsz p obniża się temp wrzenia cieczy, co zapobiega rozkł subst termolabilnych. Skraplacz jest poł z pompą próżniową usuwając nie skroplone gazy. Zachodzi przy tym naruszenie równowagi fazowej. DEST Z PARA WODNA: podczas dest cieczy nierozp w wodzie przez wprow pary do kotła destylacyjnego lub wprow wody wraz z destylowaną cieczą do kotła i ogrzew możemy oddest zw w niższej temp niż temp wrzenia czystego zw pod war jednak że są one lotne z parą wodną. Podczas wrzenia miesz woda-benzen każdy ze skł przechodzi do fazy parowej niezależnie od siebie. Dest odbywa się pod ciśnieniem atm. Ta dest jest podst procesem rozdziel miesz w prod olejków eterycznych. DEST ROWNOWAGA: proces dest w którym faza ciekła i parowa kontakt się ze sobą przez cały czas odparowania a dopiero na jego końcu rozdzielają się. DEST AZEOTROP: pol na dod składn który tworzy ze skł cieczy surowej jeden lub kilka azeotropów i wyst na większości półek kolumny w większym stęż niż wynika to z prawa Raoulta.. WAR JAKIE POWINNY SPELNIAC CZYNN AZEOTROP: niskie ciepło parowania oraz powinny porywać jak największą il wody i jak najmniejszą alko, łatwo oddziel się od wody i alko, być tania i łatwa do otrzym, nie wyw korozji aparatury, wykazywać możliwie dużą różnicę między temp wrzenia azeotropu a etanolu, pozostałość czynn przech ewentualnie do spirytusu nie powinna obniżać jego jakości. DEST EKSTR: gdy lotność względna jest zbliżona do 1 jest potrzebna olbrzymia nierealna liczba próbek. W tej sytuacji stosuje się dodatek trzeciego skł zmieniającego lotność względną i polepszającego warunki rektyfikacji. KONSERWACJA: ZALETY: inaktyw mikroflory i termolabilnych toksyn, wytwarzanie cech sensor (barwa, aromat, konsyst), poprawa strawnosci (zmiekczanie i likwid polprzep blon, rozklejanie kom, przemiany chem czyli kleikowanie skrobi, inaktywacja czynn antyodzywczych). WADY: zmniejsz wart biolog (straty wit, karmelizacja cukrow, polimeryz tl, starty aminokw) ).
18. JEDNOSTKOWE PROC CHEM: 1)hydroliza; do prod syropow cukrowych i w techn komponentow dan gotowych otrz z hydrolizatow bialek; *hydrol w srod kw: skrobi, sacharozy, laktozy i bialek, *hydrol zas: w celu poprawy wydajn ekstr oleju z watrob rybich, hydr bialek pelni role pomocnicza. 2)neutralizacja: stos do korygowania kw srodowiska, do wymaganego poziomu pH. Dodatek np. NaOH, Ca(OH)2, stos się w rafinacji olejow surowych i techn hydrol cukrowych i bialk. często po neutralizacji usuwa się nadmiar powst soli. Zast: defekacja soku dyfuzyjnego w techn cukru buraczanego, 3)defekacja (oczyszczanie soku dyfuzyj pol na usuw mozliwei duzej il niecukr poprzez dod wapna i doprowadz do pH 11-12), saturacja (usuw nadmiaru wapna przez nasycanie roztworu CO2ROZDZIAL MAS POLSTALYCH-SOCZYSTYCH: tłoczenie: służy do oddziel fazy ciekłej w dużej ilości fazy stałej, za pomocą pras. Wytłacz Oleju z nasion oleistych. ROZDZIAL CIAL STALYCH: ze względu na właśc rozdzielanych frakcji wyróżnia się metody: rozdziel wg wielkości i kształtu cząst za pomocą sit, rozdziel wg prędkości opadania, rozdzielenie magnetyczne, ODZDZIEL CIAL STALYCH I CIECZY OD GAZOW: pow oczyszczanie gazów a niekiedy odzyskuje się fazę stałą lub ciekłą, zmniejszenie strat materialnych prowadzonego proc. Realizuje się w cyklonach i hydrocyklonach.HOMOGENIZACJA: proces mieszania z jednoczesnym rozdrabn zawieszonych cząst. Stosuje się do sporządzania emulsji. DYFUZJA: jest zjawiskiem w wyniku którego ustala się równowaga rozkł stęż elementów ukł wskutek ich bezładnej wędrówki i wynika z ruchu cieplnego elem ukł. Prędkośc dyfuzji określa I prawo Ficka: dm/dt=-DS. dc/dx; dm/dt=prędkośc przenoszenia subst; D-wsP dyfuzji; S-pow prostopadła do kierunku x; dc/dx-gradient stężenia c. znak minus wskazuje że przenoszenie el ukł zach W kikierunku od większego do mniejszego stężenia.UTRUD PROC SCHLADZ: makroskop niejednorodn prod, rozne ksztalt geometr, egzoterm procesy, zmiany wlasc cieplnych, przem fazowe; ATMOS MODYF: atm kontrolowana CA, stos: O2/CO2 ↓O2, ↑CO2, N2 wypełniacz. Atm modyf MA, zmiana skł atm odpowiednio dobraną miesz gazów, indywid do rodz produktu. MA ZAL OD: indyw wl prod, czasu transp, stopnia przetworz sur, jakosci i il mikroflor, poziomu higieny, il gazu w opakowaniu. CZYNN WAR PROD ROLN: a)przyr: światł, ciepło, woda, podloze; b)fizjol: gleba, klimat; c)agrotechn: melioracje wodne, odmiany roślin, nawozenie, pielegnacja rosl; d)techn: budynki, maszyny, nawozy sztucz, paliwo, ener elektr; e)ekonom: ceny, zbyt, kredyt; f)subiektyw: wiedza, doświadczenie.